近些年,隨著科技革命的演進(jìn),微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）在越來越多的領(lǐng)域和行業(yè)被應(yīng)用。其中以玻璃為代表的絕緣硬脆材料在MEMS器件中被廣泛使用,但是其硬脆性導(dǎo)致很難用傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝對(duì)其進(jìn)行微細(xì)加工,限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。電化學(xué)放電加工和皮秒激光加工是近些年發(fā)展起來的能有效對(duì)玻璃等材料進(jìn)行微細(xì)加工的特種加工工藝,本文首先分別對(duì)電化學(xué)放電和皮秒激光加工玻璃進(jìn)行了理論分析和試驗(yàn)研究,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了激光預(yù)刻蝕輔助電化學(xué)放電加工的機(jī)理分析和試驗(yàn)研究,利用激光預(yù)刻蝕的方法改善電化學(xué)放電加工微通道過程中通道邊緣形貌較差的問題。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.探究了電化學(xué)放電加工的機(jī)理,主要對(duì)在該過程中較為重要的電壓-電流特性和材料蝕除機(jī)理進(jìn)行了理論分析。分別研究了電壓-電流的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性,對(duì)電化學(xué)放電加工過程中不同階段的電流形態(tài)進(jìn)行了闡述,并分析了實(shí)際加工中的動(dòng)態(tài)電流信號(hào)。對(duì)于材料的去除機(jī)理,重點(diǎn)研究了兩種主要的去除方式:材料的熱蝕去除和高溫化學(xué)腐蝕去除。對(duì)于材料的熱蝕去除,構(gòu)建了放電過程中的溫度分布模型,通過該模型研究了加工過程中的傳熱機(jī)理和滿足材料熔融去除所需的最低溫度;對(duì)于材料的高溫化學(xué)腐蝕,分... 

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展
    1.2 MEMS器件材料
    1.3 絕緣硬脆材料的加工工藝
        1.3.1 激光加工
        1.3.2 電化學(xué)放電加工
        1.3.3 機(jī)械磨削加工
        1.3.4 磨料水射流加工
        1.3.5 超聲加工
    1.4 電化學(xué)放電加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 激光加工研究現(xiàn)狀
    1.6 課題來源和研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 課題來源
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 電化學(xué)放電加工原理
    2.1 引言
    2.2 電化學(xué)放電加工原理
    2.3 電化學(xué)放電電流特性
        2.3.1 電化學(xué)放電電流靜態(tài)特性
        2.3.2 電化學(xué)放電電流動(dòng)態(tài)特性
    2.4 材料去除機(jī)理
        2.4.1 材料熱蝕去除機(jī)理
        2.4.2 材料化學(xué)刻蝕機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于電化學(xué)放電的玻璃材料加工試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 電化學(xué)放電微槽加工過程
    3.3 試驗(yàn)系統(tǒng)及方法
        3.3.1 試驗(yàn)系統(tǒng)
        3.3.2 試驗(yàn)方法
    3.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.4.1 加工電壓對(duì)微通道寬度和質(zhì)量的影響
        3.4.2 電源頻率對(duì)微通道寬度和質(zhì)量的影響
        3.4.3 工具電極轉(zhuǎn)速對(duì)微通道寬度和質(zhì)量的影響
        3.4.4 工具電極進(jìn)給速度對(duì)微通道寬度和質(zhì)量的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于皮秒激光的玻璃材料加工試驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 皮秒激光加工玻璃材料的機(jī)理分析
    4.3 試驗(yàn)裝置及方法
        4.3.1 試驗(yàn)裝置
        4.3.2 試驗(yàn)方法
    4.4 試驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.4.1 激光平均功率對(duì)線槽加工的影響
        4.4.2 激光脈沖頻率對(duì)線槽加工的影響
        4.4.3 激光掃描次數(shù)對(duì)線槽加工的影響
        4.4.4 激光掃描速度對(duì)線槽加工的影響
        4.4.5 不同掃描間距對(duì)單層減薄微通道加工的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 激光預(yù)刻蝕輔助電化學(xué)放電加工機(jī)理研究
    5.1 引言
    5.2 加工原理及加工方法
        5.2.1 加工原理
        5.2.2 加工方法
    5.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MEMS傳感器的發(fā)展概況[J]. 韓允.  電子產(chǎn)品世界. 2019(01)
[2]MEMS傳感器技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 劉進(jìn)長(zhǎng),劉振忠,張建.  科技中國(guó). 2018(06)
[3]微細(xì)超聲加工研究現(xiàn)狀[J]. 繆興華,汪煒.  航空制造技術(shù). 2017(20)
[4]RF MEMS國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 焦海龍,趙廣宏,李文博,駱偉,金小鋒.  遙測(cè)遙控. 2017(05)
[5]MEMS技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)[J]. 秦雷,謝曉瑛,李君龍.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2017(04)
[6]基于潤(rùn)濕供液的電化學(xué)放電線切割實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李其,蔣毅,趙萬生,石子燦,平雪良.  電加工與模具. 2016(03)
[7]MEMS陀螺技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述[J]. 陳尚,張世軍,穆星科,陳永強(qiáng).  傳感器世界. 2016(04)
[8]微磨料水射流加工技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 李增強(qiáng),趙佩杰,宋雨軒,孫濤.  納米技術(shù)與精密工程. 2016(02)
[9]激光加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 楊立軍.  金屬加工(熱加工). 2016(04)
[10]磨料水射流車削硬脆材料關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 苗新剛,武美萍,繆小進(jìn).  液壓氣動(dòng)與密封. 2016(02)

博士論文
[1]基于電解電火花效應(yīng)的硬脆絕緣材料微加工技術(shù)[D]. 魏臣雋.上海交通大學(xué) 2011
[2]毫秒級(jí)脈沖激光輻照脆性材料的熱—力學(xué)效應(yīng)[D]. 劉劍.南京理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]基于電化學(xué)放電加工工藝的玻璃微細(xì)加工研究[D]. 黃磊.江蘇大學(xué) 2016
[2]絕緣硬脆材料電化學(xué)放電加工關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫艷琪.上海交通大學(xué) 2015
[3]基于電化學(xué)放電的微細(xì)鉆孔加工試驗(yàn)研究[D]. 李昂子.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]難導(dǎo)電硬脆材料電化學(xué)放電加工機(jī)理研究[D]. 于建元.南京航空航天大學(xué) 2012
[5]基于裂紋控制法的鈉鈣玻璃YAG激光切割技術(shù)研究[D]. 蔡娜.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[6]激光微細(xì)加工研究[D]. 曹思維.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2008
[7]脆性材料激光熱應(yīng)力切割的仿真與路徑控制研究[D]. 畢國(guó)麗.浙江大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3726940